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成考专升本生态学：第二章生物与环境复习资料及同步练习第八节

2018-08-22 11:34:57

来源：湖南自考生网

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第二章生物与环境

复习内容

第八节生物对环境的综合适应及影响

一、生物对环境的综合适应

生态适应就是生物为了适应环境的变化，从形态、生理、生化等方面作出有利于生存的改变。生物的生态适应性是生物在生存竞争中为适合环境而形成的特定性状表现，是生物与生态环境长期相互作用的结果。生物有机体或它的各部分，在环境的长期相互作用中，通过生态适应，形成了一些具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害。通过适应性的长期积累，越来越有效地利用着地球上的资源。适应现象在生物中普遍存在。

1．生态适应方式及机制

(1)形态适应。地球上的生物各式各样，生物的外貌和内部结构是生物长期进化适应环境的结果，具有重要的生态学意义。特定环境下的生物都有自己特定的形态结构。

(2)行为适应。生物各种行为的共同特征是具有适应性，这些行为通常有利于生物的生存和繁殖。

(3)生理生化适应。环境胁迫首先会影响生物代谢过程的协调，因此生物在进化适应过程中，

在组织、细胞甚至分子水平上形成了许多生理生化的适应机制。

(4)适应组合。由于生态因子之间相互作用的关联性、协同性和增效性，生物对环境的适应通常并不仅仅表现在形态适应，或生理生化适应，或行为适应一种单一的机制，往往要涉及一组或一整套彼此相互关联的适应性，这一整套协同的适应特性称为适应组合。

2．生态适应的类型

(1)趋同适应与生活型。不同种类的生物，由于长期生存在相同的自然生态条件和人为培育条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择而形成的，具有类似形态、生理和生态特性的物种类群称为生活型。生活型着重从形态外貌上进行区分。生活型是种以上的分类单位，亲缘关系甚远的生物种也可能属于同一生活型，亲缘关系近的生物种也可分属于不同生活型。

植物的生活型分类，一般的是按植物的大小、形状、分枝以及生命周期的长短等，将植物分为乔木、灌木、半灌木、木质藤本、多年生草本、一年生草本、垫状植物等。丹麦植物学家饶基耶尔认为地球上的各个地区，冬季和旱季是植物生活中最严酷的临界期，并以温度、湿度、水分作为指示生活型的基本要素，以植物度过生活不利时期对恶劣条件的适应方式为基础，以休眠芽或复苏芽所处的高低和保护方式为依据建立了生活型系统。

高位芽植物：这类植物的芽和顶端嫩枝是位于离地面较高处的枝条上，如乔木、灌木和一些生长在热带潮湿气候条件下的草本等。它们之中根据体型的高矮又可分为大型(30m以上)、中型(8～3m）、小型(2～8m)以及矮小型(0．25～2m)四类。然后又根据植物是常绿还是落叶，以及是否具有芽鳞这两类特征，进一步划分为l5个亚类。

地上芽植物：这类植物的芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表处，一般都不高出土表20～30m，因此它们受土表的残落www.zika osw.com物所保护，在地表积雪地区也受积雪的保护。

地面芽植物：这类植物在不利季节，植物体地上部分死亡，只有被土壤和残落物保护的地下部分仍然活着，并在地面处有芽。

地下芽植物：这类植物度过恶劣环境的芽埋在土表以下，或位于水体中。

一年生植物：一年生植物只能在良好季节中生长，在恶劣的气候条件下，它们以种子形式度过不良季节。

饶基耶尔的生活型系统只包括有花植物，后来法国的布朗一布朗喀把生活型系统扩大到所有植物，将植物生活型分为十大类：浮游植物、土壤微生物、内生植物、一年生植物、水生植物、地下芽植物、地面芽植物、地上芽植物、高位芽植物及树上附生植物。

动物的生活型按其栖息活动地可分为水生动物、两栖动物、陆生地面动物、陆生地下动物、飞行动物等生括型。

(2)趋异适应与生态型。同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然生态条件或人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群，称为生态型。瑞典的遗传生态学家(Turesson，1921)曾把不同的植物种群栽培在相同的条件下，在相当长的时间里其差异还继续存在，这说明这些差异是可以遗传的，是基因型的差别，因此，他将生态型定义为“一个物种对莱一特定生境发生基因型反应而产生的产物”，认为生态型是指种内适应于不同生态条件或地理区域的遗传类群。现在一般认为生态型概念应该包括以下三个方面的内容：a.绝大多数广布的生物种在形态学上和生理学的特性上表现出空间的差异；b．这些种内变异与特定的环境条件相联系；C．生态学上的相关变异是可以遗传的。

从以上的定义中可以看出生态型和分类学中的亚种是两个完全不同的概念。亚种是形态的、地理的和历史的分类学概念，多型种中的不同亚种，在分布上存在有地理隔离，每一亚种包含有一系列具有共同起源的种群和完整的地理分布，有形态学上的明显区别。

生态型是纯粹的生态适应的概念，在同一地区中，当生境存在差异时，通常可以发现不同的生态型，生态型的区别在于它对环境的反应不同，www.zik aosw.com有时反应在形态上，但也可以不表现在形态上。另外，一个亚种可以包含一个生态型，也可以包含多个生态型。

生态型分化以及新生态型的产生是通过遗传变异和自然选择完成的。遗传变异的出现提供了生态型形成的基础，生态因子的作用与自然的选择是不同生态型形成的必要条件。

植物生态型可以根据形成生态型的主导因子分为三类。

气候生态型：依植物对不同的光周期、气温和降水量等气候因子而形成的各种生态型。例如，水稻品种中的不同光温生态型以及耐热性、抗寒性和抗旱性等不同的类型。对一般作物而言，春播秋收的各种作物多为喜温短日生态型，秋冬播春收的作物多为耐寒长日生态型。同为春播秋收的作物品种，则南方品种对于短日的要求比北方品种严格。而春播夏收的各类作物品种，寻般对光周期要求不严格。

土壤生态型：在不同土壤的水分、温度和肥力等自然和栽培条件下，形成不同的生态型。水稻和陆稻(旱稻)主要是由于土壤水分条件不同而分化形成的土壤生态型。又如，各种作物的耐肥品种或耐瘠品种，则是与一定的土壤肥力相适应的土壤生态型。

生物生态型：同种生物的不同个体群，长期生活在不同的生态条件下分化形成不同的生态型，各种作物都有对病、虫不同抗性的品种群，同样病原菌在不同类型寄主上生存也分化出不同生理小种。

在动物中，也存在生态型的分化。

二、生物对环境的影响

生物与环境之间的作用是相互的。生物在时刻受到环境作用的同时也对其生存环境产生多方面的影响，使环境条件不同程度地得到改善。生物对环境的改造作用使环境变得更有利于生物生存，也可对环境资源和环境质量造成不良影响。

1．森林植被的生态效应

绿色植物是进行光合作用将太阳能转化成生物化学能的主要执行者，森林是生物圈内数量最大的植物群落，故是地球上的最大初级生产者。在陆地生态系统中具有强大的生态效应，对其他植物、动物和人类的生态条件形成与改善具有重要影响。其生态效应主要有如下方面。

(1)涵养水源，保持水土。

(2)调节气候，增加雨量。

(3)防风固沙，保护农田。

(4)保护环境，净化空气。

(5)减低噪音，美化景观。

(6)提供产品和燃料，增加肥源。

对森林，不但可以计算其直接经济效益和社会效益，同时也可以计算其间接生态经济效益。

2．海洋生物的生态效应

海洋面积占地球表面积的70％以上。海洋是原始生物的起源地，现代陆地生物多是由水生向陆地进化而来的。海洋与陆地一样，也是一个丰富多彩的生物世界。由于海洋分布广阔，海域类型多样，海洋本身的深度不同，海洋与陆地接合部各具特征，形成了海洋生物的多样性及与陆地生态系统多种密切联系。这些海洋生物对陆地生物和整个生物圈都产生重要作用，具有较大的生态效应。

海洋生物包括海滨湿地及近海生物、浅水海岸带的海草群落、浅海生物群落及大洋深海生物群落等。浅海区及深海区表层生活着大量水生植物和浮游生物，能进行光合作用，是海洋生物的初级生产者。特别是在远离陆地的大洋区，海水营养贫乏，具有光合作用的自养浮游生物则是主要初级生产者，是其他海洋动物的生存基础。在海洋深处，是光线不能透射到达的黑暗场所，没有初级生产力，但也有大量种类的动物依赖水表转入的食物而生存，这些动物形成了特殊的适应能力。总之，海洋生物在海洋和陆地周围形成了一个完善的立体分布、能量利用体系。

海洋生物是地球上最大的环境净化者。陆地生物产生的各种有机物、代谢产物和环境释放物都要经江河或大气进入海洋，沉淀于近海底部和溶于水中，海洋生物则是这些物质的捕获者，使海底沉积层稳定，清除水体的富营养化，增加水体透明度。如果没有大量的海洋生物，海水的有机污染就会不断积累，地球生态就不能保持平衡，陆地生物也不能生存。

海洋生物给陆地生物提供了丰富的产品。大量海洋植物和动物产品补充着陆地生物食物链，在有的地区海洋经济是人类的主要依靠。随着人口增加，陆地资源的不足，开发海洋资源将显得愈加重要。沿海岸陆地动物依靠海洋生物生存，如红树林是鸟类的重要分布区，海洋的鱼类、贝类及爬行类动物和海草、海藻等植物是鸟类和陆地动物的食物源。

海洋生物非正常生长造成的危害。由于人类活动的加快，陆地资源的快速消耗，大量有机物和有毒污染物排人海洋，使近海动物减少，而浮游生物增多，或海草生长过多，造成海洋生物的发展不平衡，因此出现了大区域的赤潮、黄潮现象。从而影响了陆地生物的生存环境。保护海洋生态和海洋生物是人类目前的又一艰巨任务。

3．淡水生物的生态效应

淡水浮游生物包括浮游植物和浮游动物，其主要生态作用是：浮游植物能吸收水中各种矿质养分和有机物，保持水体一定的清洁度，增加水体的溶氧量，对水质理化特性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力。渔业生产上所讲的培养水质或肥水，实质上就是繁殖浮游生物。

浮游植物生产力的大小，预示着池塘鱼类产量的高低。浮游生物是鲢、鳙和罗非鱼等鱼类的主要饵料，浮游动物是幼鱼的饵料。

多种鱼类共同对水体环境发生影响。草食性鱼类的粪便可以促进浮游生物的繁殖，为鲢、鳙鱼提供饵料。鲢、鳙鱼等滤食性鱼类取食浮游生物和细菌，使水质变清，有利于草食性鱼类的生活。鲤、鲫、罗非鱼等摄食有机碎屑，也可保护水质。这样，各种水生生物之间以及水生生物与环境之间就连接成了一个合理的、具有良性循环的生态系统。既具有较好的生产性能，又具有较强的自净能力。

湖泊中，水生植物常占重要地位，大量植物有机残体沉积湖底，积极参与湖盆的填平作用，据分析，云南省天然湖泊底泥中有机质含量，洱海为2．69％，滇池为6．34％，草海最高可达27％，这就为湖泊的沼泽化和泥炭形成提供了丰富的物质基础。其次，水生植物具有过滤泥沙、减缓水流的作用，促使湖水透明度增大。在氧化塘中利用冰生植物(如凤眼莲)处理污水，也是水生生物净化、改造水域环境的实例之一。

4．土壤生物的生态效应

土壤中的生物是多种多样的，其中土壤微生物是土壤中重要的分解者，在土壤的形成和发展过程中起着重要的作用。在土壤形成的初级阶段，能利用光能的地衣类微生物参与岩石的风化，再在其他微生物的参与下，形成腐殖质使土壤性质发生变化。

土壤动物是最重要的消费者和分解者。在土壤中生存或栖居的动物种有上千种，多为节肢动物。节肢动物中最重要的有螨类、蜈蚣、马陆、跳虫、白蚁、甲虫、蚂蚁等。而以螨类和弹尾目昆虫的种类最多、分布最广。非节肢土壤动物主要有线虫和蚯蚓。

植物的根系对改良土壤有重要作用，根系表面能分泌代谢产物，促进矿物质溶解，促进根际微生物活动；根残存于土壤中增加有机质含量，增加土壤通透性；有些植物(如豆科)根部与固氮微生物共生，增加土壤氮素水平。

活动于土壤中的动物、扎根于土壤中的植物和土壤中数量众多的微生物对土壤有多方面的作用和影响，归结起来主要有：

(1)促进成土作用。

（2)改善土壤的物理性能。

(3)提高土壤质量。

(4)对土壤覆盖层的影响。

5．草原植被的生态效应

草原植被主要由各种天然杂草或人工牧草及分散生长的树木组成。草原植被与森林植被一样，

具有涵养水分，保持水土，净化、美化环境的作用，还有一个重要作用是固定流沙。